离子人工视觉设备（中心），其中锂离子迁移和相互作用，模仿人类视网膜神经元处理视觉信号的方式。输入图像的处理导致产生边缘对比度增加的输出图像（右）。

日本国立材料科学研究所（NIMS）研究人员开发了一种离子人工视觉设备，能够以类似于人类视觉的方式增加法师较暗和较亮区域之间的边缘对比度。这种对人类视错觉的首次合成模仿是通过固体内的离子迁移和相互作用实现的。可以使用该设备开发能够处理模拟信号的紧凑、节能的视觉传感和图像处理硬件系统。

许多人工智能 (AI) 系统开发人员最近对受人类感官机制启发的各种传感器和模拟信息处理系统的研究表现出极大的兴趣。大多数正在进行研究的人工智能系统都需要复杂的软件/程序和复杂的电路配置，包括配备算术电路和存储器的定制设计处理模块。然而，这些系统的缺点在于它们很大并且消耗大量功率。

NIMS 研究团队最近开发了一种离子人工视觉设备，该设备由一系列混合导体通道组成，这些通道以规则的间隔放置在固体电解质上。该设备模拟人类视网膜神经元（即光感受器、水平细胞和双极细胞）通过响应输入电压脉冲（相当于来自光感受器的电信号）处理视觉信号的方式。这会导致固体电解质（相当于水平电池）内的离子迁移穿过混合导体通道，然后改变输出通道电流（相当于双极电池响应）。通过采用这些步骤，该设备独立于软件，除了黑暗/光明之外，人眼还会产生与倾斜角度、大小、颜色和运动相关的各种视错觉，并且这个过程被认为在不同物体的视觉识别中起着至关重要的作用。此处描述的离子人工视觉设备可能会用于重现这些其他类型的视错觉。参与的研究团队希望通过将主体设备与其他组件（包括光感受器电路）集成来开发能够执行人类视网膜功能的视觉传感系统。